JP2006099947A - Optical head device - Google Patents

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Koichi Murata
浩一 村田
Yoshiharu Oi
好晴 大井
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AGC Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical head device in which two or more diffraction gratings capable of relaxing the influence of variation of environmental temperature can be realized with a single optical element. <P>SOLUTION: The optical head device comprises a light source 1, a variable diffraction element 2 which diffracts a part of luminous flux emitted by the light source to form a main beam and two sub-beams, an optical device 3 which transmits each beam emitted from the variable diffraction element 2 and also reflects each return light beam reflected by the information recording surface 7a of an optical disk and returned, and guides it to a photodetector 8, a collimator lens 4, an aperture 5, an objective lens 6, and the photo detector 8 for detecting the above each return light beam. The optical head device has a configuration which can simultaneously apply two or more spatial period pattern voltages to the variable diffraction element 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、CD、DVD等の光記録媒体(以下、光ディスクという。)に対して記録または再生を行うときに回折格子を切り替える必要のある光ヘッド装置に関する。   The present invention relates to an optical head device in which a diffraction grating needs to be switched when recording or reproduction is performed on an optical recording medium (hereinafter referred to as an optical disk) such as a CD or a DVD.

従来、情報記録面のトラックピッチの規格が異なる光ディスクに対して情報の記録または再生を行うときに、光ヘッド装置に複数の回折格子を設けることを回避するため、異なる2つの電極パターンを有する電極を用いて液晶に異なる空間パターンの電圧を印加して異なる回折格子を形成する技術が開示されている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
図6は、特許文献1に開示された液晶回折素子の構成を概念的に示す説明図である。
Conventionally, an electrode having two different electrode patterns in order to avoid providing a plurality of diffraction gratings in an optical head device when information is recorded on or reproduced from an optical disc having a different track pitch standard on the information recording surface. A technique is disclosed in which different diffraction patterns are formed by applying different spatial pattern voltages to a liquid crystal using, for example (see Patent Document 1 and Patent Document 2).
FIG. 6 is an explanatory diagram conceptually showing the configuration of the liquid crystal diffraction element disclosed in Patent Document 1. In FIG.

図6において、透明基板61、62に挟持された液晶65は、2つの異なる電極パターンを有する透明電極63a、63bとべたの透明電極64との間に印加される電圧によって空間パターンの異なる電圧を印加するようになっている。ここで、透明電極63aと透明電極63bとは絶縁され、印加電圧切り替え手段66が電圧を印加する対象を透明電極63aと透明電極63bとの間で切り替えて電圧を印加するようになっている。   In FIG. 6, the liquid crystal 65 sandwiched between the transparent substrates 61 and 62 has different spatial patterns depending on the voltage applied between the transparent electrodes 63 a and 63 b having two different electrode patterns and the solid transparent electrode 64. It is designed to be applied. Here, the transparent electrode 63a and the transparent electrode 63b are insulated, and the applied voltage switching means 66 switches the object to which the voltage is applied between the transparent electrode 63a and the transparent electrode 63b and applies the voltage.

液晶65には、印加電圧切り替え手段66が電圧を印加した透明電極63aまたは透明電極63bの電極パターンに応じた空間パターンの電圧が印加される。その結果、液晶回折素子は、この空間パターンに応じた回折格子として機能することになり、液晶回折素子には、印加電圧切り替え手段66が電圧を印加した透明電極63aの電極パターンに応じた回折格子が実現される。   A voltage having a spatial pattern corresponding to the electrode pattern of the transparent electrode 63a or the transparent electrode 63b to which the voltage is applied by the applied voltage switching unit 66 is applied to the liquid crystal 65. As a result, the liquid crystal diffraction element functions as a diffraction grating corresponding to this spatial pattern, and the liquid crystal diffraction element has a diffraction grating corresponding to the electrode pattern of the transparent electrode 63a to which the voltage is applied by the applied voltage switching means 66. Is realized.

一方、特許文献2に開示された回折格子は2つの液晶表示部を有し、各液晶表示部にはスプライト状の透明電極が形成されている。そして、電圧を印加された液晶表示部が回折格子として機能し、電圧が印加されない液晶表示部は透明な平板として機能するようになっている。回折格子の切り替えは、電圧を印加する対象の液晶表示部を切り替えることによって行われる。
特開平4−283430号公報 特開平9−282684号公報
On the other hand, the diffraction grating disclosed in Patent Document 2 has two liquid crystal display parts, and each liquid crystal display part is formed with a sprite-like transparent electrode. The liquid crystal display unit to which a voltage is applied functions as a diffraction grating, and the liquid crystal display unit to which no voltage is applied functions as a transparent flat plate. Switching of the diffraction grating is performed by switching a liquid crystal display unit to which a voltage is applied.
JP-A-4-283430 JP-A-9-282684

しかし、このような従来の液晶回折格子を備えた光ヘッド装置では、電圧が印加される液晶部分と電圧が印加されない液晶部分とだけによって液晶回折格子を形成するため、回折効率が環境温度の変動により大きく変動するという問題があった。   However, in such an optical head device having a conventional liquid crystal diffraction grating, the liquid crystal diffraction grating is formed only by the liquid crystal portion to which voltage is applied and the liquid crystal portion to which voltage is not applied, so that the diffraction efficiency varies with the environmental temperature. There was a problem that it fluctuated greatly.

本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、環境温度の変動の影響を緩和できる複数の回折格子を1つの光学素子で実現することが可能な光ヘッド装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve such a problem, and provides an optical head device capable of realizing a plurality of diffraction gratings that can alleviate the influence of fluctuations in environmental temperature with a single optical element. is there.

以上の点を考慮して、請求項1に係る発明は、光源と、通過する光束を回折させる回折パターンを切り替えることができる可変回折素子と、前記可変回折素子からの出射光を光記録媒体上に集光させるための対物レンズと、前記対物レンズによって集光され前記光記録媒体により反射された光を検出する光検出器とを備えて、光記録媒体に対して情報を記録または再生を行う光ヘッド装置において、前記可変回折素子は、電気信号を印加する複数の透明電極を有すると共に、前記透明電極を切り替えて前記電気信号を印加することによって前記回折パターンを切り替え、各前記透明電極は、複数のストライプ状の電極を同一面上に互い違いに組み合せて構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができる。
この構成により、各透明電極が複数組のストライプ状の電極によって構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができるため、従来では電圧が印加されない部分にも電圧を印加する自由度が増えたため、環境温度の変動の影響を緩和できる複数の回折格子を1つの光学素子で実現することが可能な光ヘッド装置を実現できる。
In view of the above points, the invention according to claim 1 is directed to a light source, a variable diffraction element capable of switching a diffraction pattern for diffracting a passing light beam, and light emitted from the variable diffraction element on an optical recording medium. An optical recording medium, and an optical detector that detects light collected by the objective lens and reflected by the optical recording medium, and records or reproduces information on the optical recording medium. In the optical head device, the variable diffractive element has a plurality of transparent electrodes for applying an electric signal, and switches the transparent electrode to switch the diffraction pattern by applying the electric signal. A plurality of stripe-shaped electrodes are alternately combined on the same surface, and each set of stripe-shaped electrodes has a potential different from that of other sets of stripe-shaped electrodes. Door can be.
With this configuration, each transparent electrode is composed of a plurality of sets of striped electrodes, and each set of striped electrodes can have a different potential from other sets of striped electrodes. Since the degree of freedom to apply a voltage to an unapplied portion has increased, it is possible to realize an optical head device capable of realizing a plurality of diffraction gratings that can alleviate the influence of fluctuations in environmental temperature with a single optical element.

請求項2に係る発明は、光源と、光源から出射する光束を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、前記対物レンズによって集光され前記光記録媒体により反射された光束を検出する光検出器と、光源から対物レンズへ伝搬する光束を合波し、対物レンズから光検出器へ伝搬する光束を分波するビームスプリッタと、通過する光束を回折させる回折パターンを切り替えることができる可変回折素子とを備えてなり、光記録媒体に対して情報を記録または再生を行う光ヘッド装置において、前記可変回折素子は、光源と光記録媒体との間の光路中および光記録媒体と光検出器との間の光路中の少なくとも一方の光路中に配置され、かつ電気信号を印加する複数の透明電極を有するとともに、前記透明電極を切り替えて前記電気信号を印加することによって前記回折パターンおよび回折効率のうちの少なくとも一つを切り替えることができ、さらに各前記透明電極は、複数のストライプ状の電極を同一面上に互い違いに組み合せて構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができる。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a light source, an objective lens for condensing the light beam emitted from the light source on the optical recording medium, and light detection for detecting the light beam collected by the objective lens and reflected by the optical recording medium. A beam splitter that multiplexes the light beam propagating from the light source to the objective lens and demultiplexes the light beam propagated from the objective lens to the photodetector, and a variable diffraction element that can switch a diffraction pattern that diffracts the passing light beam In the optical head device that records or reproduces information with respect to the optical recording medium, the variable diffraction element includes an optical path between the light source and the optical recording medium, and the optical recording medium and the photodetector. A plurality of transparent electrodes that are arranged in at least one of the optical paths between the two and apply an electric signal, and switch the transparent electrode to apply the electric signal. Can switch at least one of the diffraction pattern and diffraction efficiency, and each of the transparent electrodes is formed by alternately combining a plurality of striped electrodes on the same plane, The electrodes can be at a different potential than the other sets of striped electrodes.

また、請求項5に係る発明は、請求項1において、前記可変回折素子が、少なくとも2枚の対向する透明基板と、各前記透明基板に挟持された液晶と、各前記透明基板の前記液晶側に面した各面に形成され、リボン状の電極が周期的に配置されてなるストライプ状の電極パターンを有する透明電極とを有し、各前記透明電極は、各前記透明電極を構成する各前記リボン状の電極が1つおきに電気的に接続されて、異なる電位に設定できる2つの組のストライプ状の電極に分けられ、一方の透明基板の前記ストライプ状の電極のピッチおよび方向の少なくとも一方が他方の透明基板の前記ストライプ状の電極のピッチおよび方向の少なくとも一方と異なる構成を有している。   According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect, the variable diffractive element includes at least two opposing transparent substrates, a liquid crystal sandwiched between the transparent substrates, and the liquid crystal side of the transparent substrates. A transparent electrode having a striped electrode pattern in which ribbon-shaped electrodes are periodically arranged, and each of the transparent electrodes constitutes each of the transparent electrodes. Every other ribbon electrode is electrically connected and divided into two sets of stripe electrodes that can be set to different potentials, and at least one of the pitch and direction of the stripe electrodes on one transparent substrate Has a different configuration from at least one of the pitch and direction of the striped electrodes of the other transparent substrate.

この構成により、請求項1の効果に加え、可変回折素子が液晶と液晶の両端に設けられた複数組のストライプ状の透明電極とを有し、各組毎に異なる電位に設定できるため、光学特性を電気信号によって簡易に調節することが可能な光ヘッド装置を実現できる。   With this configuration, in addition to the effect of claim 1, the variable diffractive element has a liquid crystal and a plurality of sets of striped transparent electrodes provided at both ends of the liquid crystal, and can be set to different potentials for each set. It is possible to realize an optical head device whose characteristics can be easily adjusted by an electric signal.

また、請求項6に係る発明は、請求項1において、各前記透明基板の平均の厚さが、前記透明基板に挟持される前記液晶の厚さの100倍以上である構成を有している。   In addition, an invention according to claim 6 is the structure according to claim 1, wherein the average thickness of each of the transparent substrates is 100 times or more the thickness of the liquid crystal sandwiched between the transparent substrates. .

この構成により、請求項5の効果に加え、各透明基板の平均の厚さを液晶の厚さの100倍以上としたため、固体に比して大きな膨張係数を有する液晶の体積変化によって、可変回折素子が凸レンズ化または凹レンズ化するのを抑制し、実用可能な範囲内にすることが可能な光ヘッド装置を実現できる。   With this configuration, in addition to the effect of the fifth aspect, the average thickness of each transparent substrate is set to 100 times or more the thickness of the liquid crystal, so that the variable diffraction due to the volume change of the liquid crystal having a larger expansion coefficient than that of the solid. It is possible to realize an optical head device capable of suppressing the element from becoming a convex lens or a concave lens and within a practical range.

また、請求項7に係る発明は、請求項1から6までのいずれか1項において、情報記録面のトラックピッチの規格が異なる光記録媒体を対象に記録または再生を行うときに、前記可変回折素子に印加する電気信号を切り替えて光源が出射する光束を回折させて前記情報記録面のトラックピッチに適したメインビームおよび2つのサブビームにするための電気信号切り替え手段を備えた構成を有している。   According to a seventh aspect of the present invention, the variable diffraction according to any one of the first to sixth aspects, wherein the variable diffraction is performed when recording or reproduction is performed on an optical recording medium having a different track pitch standard on the information recording surface. It has a configuration provided with an electric signal switching means for switching the electric signal applied to the element to diffract the light beam emitted from the light source into a main beam and two sub beams suitable for the track pitch of the information recording surface. Yes.

この構成により、請求項1から6までのいずれか1項の効果に加え、電気信号切り替え手段が、可変回折素子に入射する光束を情報記録面のトラックピッチに適したメインビームおよび2つのサブビームとするように可変回折素子に印加する電気信号を切り替えるため、規格の異なる複数の光記録媒体を対象に情報の記録または生成を適切に行うことが可能な光ヘッド装置を実現できる。   According to this configuration, in addition to the effect of any one of claims 1 to 6, the electric signal switching means can convert the light beam incident on the variable diffraction element into a main beam and two sub beams suitable for the track pitch of the information recording surface. Thus, since the electric signal applied to the variable diffraction element is switched, an optical head device capable of appropriately recording or generating information on a plurality of optical recording media having different standards can be realized.

本発明は、各透明電極が複数組のストライプ状の電極によって構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができるため、従来では電圧が印加されない部分にも電圧を印加する自由度が増えたため、環境温度の変動の影響を緩和できる複数の回折格子を1つの光学素子で実現することが可能な光ヘッド装置を提供できる。   In the present invention, each transparent electrode is composed of a plurality of sets of stripe electrodes, and each set of stripe electrodes can be set to a different potential from other sets of stripe electrodes. Since the degree of freedom to apply a voltage to an unapplied portion has increased, it is possible to provide an optical head device capable of realizing a plurality of diffraction gratings that can alleviate the influence of fluctuations in environmental temperature with a single optical element.

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置の概念的な構成を示す図である。図1において、光ヘッド装置100は、所定の波長の光束を出射する光源1と、光源1が出射した光束の一部を回折させてメインビームと2つのサブビームからなる3つのビームにする可変回折素子2と、可変回折素子2から出射した上記の3つのビームを透過させると共に、光ディスク7の情報記録面7aから反射して戻ってくる3つのビームの戻り光を反射して光検出器8へ導くビームスプリッタ3と、入射する光束を略平行光に変換するコリメータレンズ4と、絞り5と、対物レンズ6と、上記の3つのビームの戻り光を検出する光検出器8とを備える。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration of an optical head device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an optical head device 100 includes a light source 1 that emits a light beam having a predetermined wavelength, and a variable diffraction that diffracts a part of the light beam emitted from the light source 1 into three beams including a main beam and two sub beams. The above three beams emitted from the element 2 and the variable diffraction element 2 are transmitted, and the return light of the three beams reflected and returned from the information recording surface 7a of the optical disc 7 is reflected to the photodetector 8. A beam splitter 3 for guiding, a collimator lens 4 for converting an incident light beam into substantially parallel light, an aperture 5, an objective lens 6, and a photodetector 8 for detecting return light of the three beams are provided.

光源1が出射した光束は、一部が可変回折素子2で回折してメインビームと2つのサブビームからなる3つのビームになり、ビームスプリッタ3、コリメータレンズ4、絞り5、対物レンズ6の順に透過し、光ディスク7の情報記録面7aに集光する。光ディスク7の情報記録面7aに集光した上記の3つのビームは、それぞれ、情報記録面7aで反射され、対物レンズ6、絞り5、コリメータレンズ4を透過し、ビームスプリッタ3で反射され、光検出器8に入る。   A part of the light beam emitted from the light source 1 is diffracted by the variable diffraction element 2 into three beams, which are a main beam and two sub beams. The beam splitter 3, the collimator lens 4, the diaphragm 5, and the objective lens 6 are transmitted in this order. Then, the light is condensed on the information recording surface 7 a of the optical disk 7. The above three beams condensed on the information recording surface 7a of the optical disc 7 are reflected by the information recording surface 7a, pass through the objective lens 6, the aperture 5 and the collimator lens 4, and are reflected by the beam splitter 3, and are reflected by the light. The detector 8 is entered.

ここで、光検出器8の出力信号は、光ディスク7の光ディスク記録面7aに記録された情報の、読み取り信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の生成に用いられる。なお、光ヘッド装置100は、上記のフォーカスエラー信号に基づいてレンズを光軸方向に制御する機構(フォーカスサーボ)、および、上記のトラッキングエラー信号に基づいてレンズを光軸にほぼ垂直な方向に制御する機構(トラッキングサーボ)を備えるが、図1に示す構成では省略されている。   Here, the output signal of the photodetector 8 is used to generate a read signal, a focus error signal, and a tracking error signal of information recorded on the optical disk recording surface 7a of the optical disk 7. The optical head device 100 includes a mechanism (focus servo) that controls the lens in the optical axis direction based on the focus error signal, and a lens that is substantially perpendicular to the optical axis based on the tracking error signal. Although a control mechanism (tracking servo) is provided, it is omitted in the configuration shown in FIG.

光源1は、例えば、半導体レーザで構成され、波長650nm近傍の波長かつ直線偏光の発散光束を出射するようになっている。なお、上記では光源1が波長650nm近傍の波長の光束を出射するように構成されているものとしたが、本発明は、光源1が波長650nm近傍の波長の光束を出射する構成に必ずしも限定されるものではなく、400nm近傍の波長の光束、780nm近傍の波長の光束を出射する構成でも、その他の波長の光束を出射する構成でもよい。ここで、400nm近傍、波長650nm近傍および780nm近傍の波長とは、それぞれ、385nm〜430nm、630nm〜670nmおよび760nm〜800nmの範囲にある波長を意味する。   The light source 1 is composed of, for example, a semiconductor laser, and emits a divergent light beam having a wavelength in the vicinity of 650 nm and linearly polarized light. In the above description, the light source 1 is configured to emit a light beam having a wavelength near 650 nm. However, the present invention is not necessarily limited to a configuration in which the light source 1 emits a light beam having a wavelength near 650 nm. The configuration may be such that a light beam having a wavelength near 400 nm, a light beam having a wavelength near 780 nm, or a light beam having another wavelength is emitted. Here, the wavelength near 400 nm, the wavelength near 650 nm, and the wavelength near 780 nm mean wavelengths in the ranges of 385 nm to 430 nm, 630 nm to 670 nm, and 760 nm to 800 nm, respectively.

なお、光源1を2つまたは3つの波長の光束を出射する構成とし、同一パッケージ内の同一基板上に2個または3個の半導体レーザチップがマウントされ、所謂、ハイブリッド型の2波長レーザ光源または3波長レーザ光源をなすように、光源1が構成されるのでもよい。光源1は、また、異なる波長を発光する2個の発光点を持ったモノリシック型の2波長レーザ光源(例えば、特開2004−39898号公報参照。)または3個の発光点を持ったモノリシック型の3波長レーザ光源によって構成されるのでもよい。   The light source 1 is configured to emit light beams of two or three wavelengths, and two or three semiconductor laser chips are mounted on the same substrate in the same package, so-called hybrid type two-wavelength laser light source or The light source 1 may be configured to form a three-wavelength laser light source. The light source 1 is also a monolithic type two-wavelength laser light source having two light emitting points that emit different wavelengths (for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-39898) or a monolithic type having three light emitting points. The three-wavelength laser light source may be used.

図2は、本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置を構成する可変回折素子の構造の一例を模式的に示す断面図である。可変回折素子2は、一対の透明基板21、22と、透明基板21、22の対向する各面上に形成されたストライプ状の透明電極23、24と、透明基板21、22によって挟持された液晶25と、透明基板21、22間に液晶25を密閉して液晶セルを形成するためのシール材26、透明電極23、24に電圧を印加するためのフレキシブル回路基板27とを有する。   FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of the structure of the variable diffraction element constituting the optical head device according to the embodiment of the present invention. The variable diffraction element 2 includes a pair of transparent substrates 21, 22, stripe-shaped transparent electrodes 23, 24 formed on the opposing surfaces of the transparent substrates 21, 22, and a liquid crystal sandwiched between the transparent substrates 21, 22. 25, a sealing material 26 for sealing the liquid crystal 25 between the transparent substrates 21 and 22, and forming a liquid crystal cell, and a flexible circuit board 27 for applying a voltage to the transparent electrodes 23 and 24.

ここで、液晶25は、透明基板21、22の透明電極23、24が形成された各面間に挟持される。図3は、透明基板21、22に形成される透明電極23、24の電極パターンを説明するための説明図である。各透明電極23、24は、相互に異なる電極パターンを有する。以下では、透明電極23が図3(a)に示す電極パターンを有し、透明電極24が図3(b)に示す電極パターンを有するものとする。   Here, the liquid crystal 25 is sandwiched between the surfaces on which the transparent electrodes 23 and 24 of the transparent substrates 21 and 22 are formed. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining electrode patterns of the transparent electrodes 23 and 24 formed on the transparent substrates 21 and 22. The transparent electrodes 23 and 24 have different electrode patterns. Hereinafter, it is assumed that the transparent electrode 23 has the electrode pattern shown in FIG. 3A and the transparent electrode 24 has the electrode pattern shown in FIG.

透明電極23、24は、図3に示すように、リボン状の電極(以下、リボン状電極という。)が周期的に配置されたストライプ状の電極パターンを有する。ただし、各透明電極23、24のリボン状電極の配置のピッチは、相互に異なる。また、透明電極23が有するストライプ状の電極パターンと、透明電極24が有するストライプ状の電極パターンとは、透明基板21と透明基板22とが対向した状態で、所定の角度(以下、対向傾斜角という。)をなすように各透明基板21、22上に形成される。   As shown in FIG. 3, the transparent electrodes 23 and 24 have a striped electrode pattern in which ribbon-shaped electrodes (hereinafter referred to as ribbon-shaped electrodes) are periodically arranged. However, the arrangement pitch of the ribbon electrodes of the transparent electrodes 23 and 24 is different from each other. Further, the stripe electrode pattern of the transparent electrode 23 and the stripe electrode pattern of the transparent electrode 24 have a predetermined angle (hereinafter referred to as an opposing inclination angle) in a state where the transparent substrate 21 and the transparent substrate 22 face each other. It is formed on each of the transparent substrates 21 and 22 so as to make up.

図3に、透明基板21と透明基板22とを対向させた状態で、透明基板21の透明電極23が形成された面と対向する透明基板22の面方向から見たときの各透明電極23、24の電極パターンの様子が概念的に表されている。ここで、透明電極23と透明電極24とがなす対向傾斜角は、0.2度から5度までの範囲内に設定されるものとする。好適には、上記の対向傾斜角を、0.5度から1.5度までの範囲内に設定するのがよい。   3, each transparent electrode 23 when viewed from the surface direction of the transparent substrate 22 facing the surface on which the transparent electrode 23 of the transparent substrate 21 is formed, with the transparent substrate 21 and the transparent substrate 22 facing each other. The state of 24 electrode patterns is conceptually represented. Here, the opposing inclination angle formed by the transparent electrode 23 and the transparent electrode 24 is set within a range of 0.2 degrees to 5 degrees. Preferably, the opposing inclination angle is set within a range from 0.5 degrees to 1.5 degrees.

各透明電極23、24の各リボン状電極は、図3に示すように、それぞれ1本ごとに配線によって接続され、2組のストライプ状の電極に分けられる。これによって、各ストライプ状の電極のピッチ(リボン状電極の配列の周期)は、図3(a)に示す構成の場合は、リボン状電極の幅とリボン状電極間の隙間とを合わせた距離の2倍となる。ただし、ストライプ状の電極の構成は、上記の例に限定されるものではなく、ストライプ状の電極を構成する隣り合うリボン状電極間で幅を変える等、種々の構成にすることができる。   As shown in FIG. 3, the ribbon electrodes of the transparent electrodes 23 and 24 are connected to each other by wiring, and are divided into two sets of stripe electrodes. As a result, the pitch of the striped electrodes (the period of arrangement of the ribbon-shaped electrodes) is the distance obtained by combining the width of the ribbon-shaped electrodes and the gap between the ribbon-shaped electrodes in the configuration shown in FIG. Twice as much. However, the configuration of the striped electrode is not limited to the above example, and various configurations such as changing the width between adjacent ribbon electrodes constituting the striped electrode can be employed.

この場合、ストライプ状の電極のピッチは、異なる形状および配置からなるリボン状電極を複数組み合せたものの周期となる。ここで、リボン状電極の幅を1本おきに変えること、つまり、交互に太いリボン状電極と細いリボン状電極とを配列すれば、電極幅を変えることによって液晶内の電界分布を調整でき、光を回折させたときの±2次回折光などの高次の回折光の発生を低減できる。通常用いるビームは、0次透過光(0次の回折光)と±1次回折光のみであり、高次の回折光は少ない方が好ましい。   In this case, the pitch of the striped electrodes is a cycle of a combination of a plurality of ribbon electrodes having different shapes and arrangements. Here, by changing the width of the ribbon electrode every other line, that is, by alternately arranging the thick ribbon electrode and the thin ribbon electrode, the electric field distribution in the liquid crystal can be adjusted by changing the electrode width, Generation of higher-order diffracted light such as ± second-order diffracted light when light is diffracted can be reduced. Normally used beams are only 0th order transmitted light (0th order diffracted light) and ± 1st order diffracted light, and it is preferable that the number of higher order diffracted light is small.

各透明電極23、24は、同一の電圧を印加したときに、他方の透明電極23、24に対して基準電極として機能するようになっている。すなわち、透明電極23に同一の電圧を印加したときは、透明電極23は、他方の透明電極24に対して基準電極として機能し、透明電極24に同一の電圧を印加したときは、透明電極24は、他方の透明電極23に対して基準電極として機能するようになっている。
さらに、一方の透明電極のピッチを無限大とし、実質的に回折パターンが存在しないようにしてもよい。この場合は、電圧を印加するか否かにより可変回折素子による回折の有無を制御することとなる。
Each of the transparent electrodes 23 and 24 functions as a reference electrode with respect to the other transparent electrodes 23 and 24 when the same voltage is applied. That is, when the same voltage is applied to the transparent electrode 23, the transparent electrode 23 functions as a reference electrode for the other transparent electrode 24, and when the same voltage is applied to the transparent electrode 24, the transparent electrode 24 Functions as a reference electrode for the other transparent electrode 23.
Furthermore, the pitch of one of the transparent electrodes may be infinite so that substantially no diffraction pattern exists. In this case, the presence or absence of diffraction by the variable diffraction element is controlled depending on whether or not a voltage is applied.

ここで、各透明電極23、24のピッチは、相互に異なってもよいが、それぞれ5μmから30μmまでの範囲内に設定されるものとする。好適には、各透明電極23、24のピッチを、10μmから20μmまでの範囲内に設定するのがよい。各透明電極23、24のピッチを上記のように設定することによって、上記の3つのビームが光ディスク7上に集光して形成される上記の3つのスポットの間隔を5μmから20μmまでの範囲内にすることができ、安定したトラッキング特性を実現することができる。   Here, although the pitch of each transparent electrode 23 and 24 may mutually differ, it shall be set in the range from 5 micrometers to 30 micrometers, respectively. Preferably, the pitch of the transparent electrodes 23 and 24 is set within a range of 10 μm to 20 μm. By setting the pitch of the transparent electrodes 23 and 24 as described above, the interval between the three spots formed by focusing the three beams on the optical disk 7 is within a range from 5 μm to 20 μm. And stable tracking characteristics can be realized.

透明電極23、24の形成は、透明基板21、22の面上にITO等からなる薄膜を堆積し、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることによって行われる。薄膜の堆積方法および電極のパターニング方法については、公知であり、更なる説明を省略する。図2に示す構成では省略されているが、透明電極23、24の表面には絶縁膜や配向膜を堆積することが好ましい。   The transparent electrodes 23 and 24 are formed by depositing a thin film made of ITO or the like on the surfaces of the transparent substrates 21 and 22 and patterning it using a photolithography technique and an etching technique. Thin film deposition methods and electrode patterning methods are known and will not be described further. Although omitted in the configuration shown in FIG. 2, it is preferable to deposit an insulating film or an alignment film on the surfaces of the transparent electrodes 23 and 24.

液晶25は、透明基板21、22に平行に配向するようになっており、透明基板21、22に設けられた配向膜等によって決められる方向に配向している。光源1と可変回折素子2とは、出射する光束の偏光方向が液晶25の入射面での配向方向と一致するように配置される。液晶25の配向方向は、配向膜のラビングを調節することによって設定できるほか、SiO等を斜め蒸着すること、イオンビームを照射すること等によっても設定することができる。以下、透明電極23、24上には少なくとも配向膜が形成されているものとする。   The liquid crystal 25 is aligned parallel to the transparent substrates 21 and 22 and is aligned in a direction determined by an alignment film or the like provided on the transparent substrates 21 and 22. The light source 1 and the variable diffraction element 2 are arranged so that the polarization direction of the emitted light beam coincides with the alignment direction on the incident surface of the liquid crystal 25. The alignment direction of the liquid crystal 25 can be set by adjusting the rubbing of the alignment film, and can also be set by obliquely depositing SiO or the like, or irradiating an ion beam. Hereinafter, it is assumed that at least an alignment film is formed on the transparent electrodes 23 and 24.

液晶25としては、誘電率異方性が正のものでも負のものでもよい。ここで、誘電率異方性が正の液晶とは、電界を印加したときに電界の方向に液晶分子が平行になるように動くものであり、誘電率異方性が負の液晶とは、印加された電界の方向に液晶分子が垂直になるように動くものをいう。ただし、誘電率異方性が負の液晶を用いる場合は、配向膜として、電圧を印加しないときに液晶分子が基板に対して概ね垂直となるものを用いることが好ましい。   The liquid crystal 25 may have a positive or negative dielectric anisotropy. Here, a liquid crystal having a positive dielectric anisotropy is one that moves so that liquid crystal molecules are parallel to the direction of the electric field when an electric field is applied. The liquid crystal molecules move so as to be perpendicular to the direction of the applied electric field. However, when a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is used, it is preferable to use an alignment film whose liquid crystal molecules are substantially perpendicular to the substrate when no voltage is applied.

誘電率異方性が負の液晶を用いることは、電圧を印加しないときに液晶分子が透明基板21、22に垂直に配向しているため、透過する光は液晶の複屈折を感じないために、入射光の偏光方向に依存して偏光方向が変化することがないので好ましい。   The use of a liquid crystal having a negative dielectric anisotropy is because liquid crystal molecules are aligned perpendicular to the transparent substrates 21 and 22 when no voltage is applied, so that transmitted light does not feel the birefringence of the liquid crystal. It is preferable because the polarization direction does not change depending on the polarization direction of incident light.

シール材26は、透明基板21、22間の間隔を一定に保持すると共に、液晶25を透明基板21、22間に閉じ込めている。可変回折素子2の透明電極23、24には、フレキシブル回路基板27を介して、それぞれ、V1aとV1b、および、V2aとV2bの電圧が印加される(図3参照。)。ここで、電圧V1aは、透明電極23の1組のリボン状電極(以下、第1のストライプ電極という。)に印加され、電圧V1bは、透明電極23の他方の組のリボン状電極(以下、第2のストライプ電極という。)に印加される。   The sealing material 26 keeps the distance between the transparent substrates 21 and 22 constant, and confines the liquid crystal 25 between the transparent substrates 21 and 22. Voltages V1a and V1b and V2a and V2b are applied to the transparent electrodes 23 and 24 of the variable diffraction element 2 through the flexible circuit board 27, respectively (see FIG. 3). Here, the voltage V1a is applied to one set of ribbon electrodes (hereinafter referred to as first stripe electrodes) of the transparent electrode 23, and the voltage V1b is applied to the other set of ribbon electrodes (hereinafter referred to as first stripe electrodes). Applied to a second stripe electrode).

同様に、電圧V2aは、透明電極24の1組のリボン状電極(以下、第3のストライプ電極という。)に印加され、電圧V2bは、透明電極24の他方の組のリボン状電極(以下、第4のストライプ電極という。)に印加される。リボン状電極の組が異なれば、一般に、他の組とは異なる電位となるように電圧が印加されるが、透明電極23、24を基準電極として機能させる場合等の所定の場合には、異なる複数の組間で同じ電位となるように電圧が印加されることもある。   Similarly, the voltage V2a is applied to one set of ribbon-like electrodes (hereinafter referred to as a third stripe electrode) of the transparent electrode 24, and the voltage V2b is applied to the other set of ribbon-like electrodes (hereinafter referred to as the third stripe electrode). Applied to the fourth stripe electrode). If the set of ribbon electrodes is different, a voltage is generally applied so as to have a potential different from that of the other sets. However, in a predetermined case such as when the transparent electrodes 23 and 24 function as reference electrodes, the voltage differs. A voltage may be applied so as to be the same potential between a plurality of sets.

コリメータレンズ4は、可変回折素子2から出射する、メインビームと2つのサブビームからなる3つのビームをほぼ平行光に変換するようになっている。   The collimator lens 4 converts three beams, which are emitted from the variable diffraction element 2 and composed of a main beam and two sub beams, into substantially parallel light.

絞り5は、光源1からの光束を選択的に開口制限することによって、開口数NAを設定するようになっている。絞り5を設けることによって、開口数の異なる2種類の光ディスクを対象に記録再生を行う際、開口数を調整できる。具体的には、波長650nm近傍の波長の光束に対しては開口数NAが0.65となるようにし、波長780nm近傍の波長の光束に対しては開口数NAが0.50となるようにする。なお、絞り5には、機械的絞り、光学的絞り等があり、特に限定されないものとする。   The diaphragm 5 sets the numerical aperture NA by selectively restricting the aperture of the light beam from the light source 1. By providing the diaphragm 5, the numerical aperture can be adjusted when recording / reproducing is performed on two types of optical disks having different numerical apertures. Specifically, the numerical aperture NA is set to 0.65 for a light beam having a wavelength near 650 nm, and the numerical aperture NA is set to 0.50 for a light beam having a wavelength near 780 nm. To do. The diaphragm 5 includes a mechanical diaphragm and an optical diaphragm, and is not particularly limited.

対物レンズ6は、光源1から出射される光束の波長で使用可能な程度に収差補正された単レンズであり、コリメータレンズ4からの平行光を光ディスク7の情報記録面7aに集光させるようになっている。係る対物レンズ6として、例えば、特開2001−344798号公報に開示された対物レンズ等を用いることができる。   The objective lens 6 is a single lens whose aberration is corrected to such an extent that it can be used at the wavelength of the light beam emitted from the light source 1, so that the parallel light from the collimator lens 4 is condensed on the information recording surface 7 a of the optical disk 7. It has become. As the objective lens 6, for example, an objective lens disclosed in JP 2001-344798 A can be used.

光ディスク7は、記録再生を行うための記録媒体であり、例えば、波長650nm近傍の波長の光束に対しては、例えば、0.6mmの保護層厚を有し、波長780nm近傍の波長の光束に対しては、例えば、1.2mmの保護層厚を有する。   The optical disk 7 is a recording medium for recording and reproduction. For example, for a light beam having a wavelength near 650 nm, the optical disk 7 has a protective layer thickness of, for example, 0.6 mm and is converted into a light beam having a wavelength near 780 nm. For example, it has a protective layer thickness of 1.2 mm.

光検出器8は、光ディスク7の情報記録面7aからの3つのビームの戻り光を受光し、この情報記録面7aに記録された情報に応じた、読み取り信号、フォーカスエラー信号およびトラッキングエラー信号の各信号を生成し、外部に出力するようになっている。   The photodetector 8 receives the return light of the three beams from the information recording surface 7a of the optical disc 7, and reads a read signal, a focus error signal, and a tracking error signal according to the information recorded on the information recording surface 7a. Each signal is generated and output to the outside.

以下、可変回折素子2の光学特性について、図面を用いて説明する。図4は、可変回折素子2を構成する透明電極23、24に印加する電圧と、液晶25を透過する光の光路長変化との関係の一例を示す図である。液晶25に電圧を印加すると、液晶分子が透明基板21、22に対して垂直になる方向に配向方向が変化するため、液晶25の配向方向に概ね平行な方向に偏光した光に対する屈折率が小さくなり、光路長が短くなる。   Hereinafter, the optical characteristics of the variable diffraction element 2 will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship between the voltage applied to the transparent electrodes 23 and 24 constituting the variable diffraction element 2 and the change in the optical path length of the light transmitted through the liquid crystal 25. When a voltage is applied to the liquid crystal 25, the alignment direction changes in a direction in which the liquid crystal molecules are perpendicular to the transparent substrates 21 and 22, so that the refractive index with respect to light polarized in a direction substantially parallel to the alignment direction of the liquid crystal 25 is small. Thus, the optical path length is shortened.

なお、図4において、実線は室温で得られる印加電圧と光路長変化との関係を示し、破線は80度における印加電圧と光路長変化との関係を示す。ここで、透明基板21上の透明電極23に印加する電圧V1aと電圧V1bと相違させて回折格子を形成する場合は、上記のように透明基板22上の透明電極24に印加する電圧V2aと電圧V2bとを等しくする。以下、電圧V2aと電圧V2bとが等しいとき、この電圧をV2とする。   In FIG. 4, the solid line shows the relationship between the applied voltage obtained at room temperature and the change in optical path length, and the broken line shows the relationship between the applied voltage and the change in optical path length at 80 degrees. Here, when the diffraction grating is formed differently from the voltage V1a and the voltage V1b applied to the transparent electrode 23 on the transparent substrate 21, the voltage V2a and the voltage applied to the transparent electrode 24 on the transparent substrate 22 as described above. V2b is made equal. Hereinafter, when the voltage V2a is equal to the voltage V2b, this voltage is referred to as V2.

このとき、液晶25のうちの第1のストライプ電極と透明電極24との間に挟まれた部分(以下、第1のストライプ領域という。)に印加される電圧ΔV1aはV1a−V2となり、液晶25のうちの第2のストライプ電極と透明電極24との間に挟まれた部分(以下、第2のストライプ領域という。)に印加される電圧ΔV1bはV1b−V2となる。
その結果、液晶25の第1のストライプ領域に入射する光束と、液晶25の第2のストライプ領域に入射する光束とでは、図4に示す関係に基づいて特定される、異なる光路長差を有することになる。
At this time, the voltage ΔV1a applied to the portion of the liquid crystal 25 sandwiched between the first stripe electrode and the transparent electrode 24 (hereinafter referred to as the first stripe region) is V1a−V2, and the liquid crystal 25 Among them, a voltage ΔV1b applied to a portion sandwiched between the second stripe electrode and the transparent electrode 24 (hereinafter referred to as a second stripe region) is V1b−V2.
As a result, the light flux incident on the first stripe region of the liquid crystal 25 and the light flux incident on the second stripe region of the liquid crystal 25 have different optical path length differences specified based on the relationship shown in FIG. It will be.

以下、液晶25の第1のストライプ領域に入射する光束に対する光路長差をφ1aとし、液晶25の第2のストライプ領域に入射する光束に対する光路長差をφ1bとする。このように、第1のストライプ電極に印加する電圧V1aと第2のストライプ電極に印加する電圧V1bとを相違させることによって、可変回折素子2に入射した光束に対する光路長は、透明電極23のピッチによって決まる周期で変調され、入射した光束は、(φ1a−φ1b=Δφ1)を位相変調振幅とする位相変調を受け、位相変調振幅(φ1a−φ1b)に応じて回折する。   Hereinafter, the optical path length difference with respect to the light beam incident on the first stripe region of the liquid crystal 25 is φ1a, and the optical path length difference with respect to the light beam incident on the second stripe region of the liquid crystal 25 is φ1b. In this way, by making the voltage V1a applied to the first stripe electrode different from the voltage V1b applied to the second stripe electrode, the optical path length with respect to the light beam incident on the variable diffraction element 2 becomes the pitch of the transparent electrode 23. The incident light flux that has been modulated with a period determined by ## EQU1 ## undergoes phase modulation with (φ1a−φ1b = Δφ1) as a phase modulation amplitude, and is diffracted according to the phase modulation amplitude (φ1a−φ1b).

ここで、第1のストライプ電極に印加される電圧V1aと第2のストライプ電極に印加される電圧V1bのうちのいずれか1つを、透明電極24に印加される電圧V2と等しくした場合でも、可変回折素子2に入射した光束を位相変調させて回折させることができる。以下、第2のストライプ電極に印加される電圧V1bを透明電極24に印加される電圧V2と等しくした場合を例にとり説明する。   Here, even when any one of the voltage V1a applied to the first stripe electrode and the voltage V1b applied to the second stripe electrode is equal to the voltage V2 applied to the transparent electrode 24, The light beam incident on the variable diffraction element 2 can be phase-modulated and diffracted. Hereinafter, a case where the voltage V1b applied to the second stripe electrode is made equal to the voltage V2 applied to the transparent electrode 24 will be described as an example.

この場合、第1のストライプ電極と透明電極24との間に印加される電圧ΔV1aはゼロ以外の所定の値をとり、第2のストライプ電極と透明電極24との間に印加される電圧ΔV1bはゼロとなる。ここで、第2のストライプ電極と透明電極24との間に印加される電圧ΔV1bがゼロになり、光路長差が電圧に対して変化を開始する閾値電圧Vthより小さい。閾値電圧Vthは、図4に示した例では、約1.3Vrmsである。図4に示すように、環境温度の変化による光路長差の変化は低電圧側ほど大きく、特に閾値電圧Vth以下の電圧では非常に大きい。そのため、液晶25に入射する光束が受ける位相変調にも環境温度の変動の影響を大きく受けることになる。そのため、液晶25に入射する光束が受ける位相変調にも環境温度の変動の影響が大きくなり、回折効率の温度変動も大きくなる。 In this case, the voltage ΔV1a applied between the first stripe electrode and the transparent electrode 24 takes a predetermined value other than zero, and the voltage ΔV1b applied between the second stripe electrode and the transparent electrode 24 is It becomes zero. Here, the voltage ΔV1b applied between the second stripe electrode and the transparent electrode 24 becomes zero, and the optical path length difference is smaller than the threshold voltage Vth that starts changing with respect to the voltage. The threshold voltage Vth is about 1.3 Vrms in the example shown in FIG. As shown in FIG. 4, the change in the optical path length due to the change in the environmental temperature is larger as the voltage is lower, and is particularly great at a voltage equal to or lower than the threshold voltage Vth . Therefore, the phase modulation received by the light beam incident on the liquid crystal 25 is also greatly affected by the fluctuation of the environmental temperature. Therefore, the influence of environmental temperature fluctuations also increases on the phase modulation received by the light beam incident on the liquid crystal 25, and the temperature fluctuations of diffraction efficiency also increase.

これに対して、第1のストライプ電極と透明電極24との間に印加される電圧ΔV1a、および、第2のストライプ電極と透明電極24との間に印加される電圧ΔV1bを、それぞれゼロ以外の異なる値とすると、光路長差φ1bへの環境温度の変動の影響を低減でき、液晶25に入射する光束が受ける位相変調への環境温度の変動の影響を低減できる。
特に、電圧ΔV1aおよび電圧ΔV1bを図4に示すように、1.3Vrms程度以上の光路長差が電圧に対して変化を開始する閾値電圧Vth以上に設定することは、環境温度の変動の影響を効果的に低減できるために好ましい。
さらに、図4に示すように1.6Vrms程度以上3Vrms程度以下の、光路長差が電圧に対して概ね直線的に変化する領域に設定することで、より環境温度の変動の影響を効果的に低減できるために好ましい。
これは、上記の領域では、電圧に対する光路長差の変化の傾きが環境温度の変動によって小さくなることに起因している。
On the other hand, the voltage ΔV1a applied between the first stripe electrode and the transparent electrode 24 and the voltage ΔV1b applied between the second stripe electrode and the transparent electrode 24 are each other than zero. When the values are different, the influence of the fluctuation of the environmental temperature on the optical path length difference φ1b can be reduced, and the influence of the fluctuation of the environmental temperature on the phase modulation received by the light beam incident on the liquid crystal 25 can be reduced.
In particular, as shown in FIG. 4, the voltage ΔV1a and the voltage ΔV1b are set to a threshold voltage Vth or more at which an optical path length difference of about 1.3 Vrms or more starts to change with respect to the voltage. Is preferable because it can be effectively reduced.
Furthermore, as shown in FIG. 4, by setting the region where the optical path length difference is about 1.6 Vrms or more and about 3 Vrms or less to change substantially linearly with respect to the voltage, the influence of the fluctuation of the environmental temperature is more effectively prevented. It is preferable because it can be reduced.
This is due to the fact that, in the above region, the slope of the change in the optical path length difference with respect to the voltage becomes smaller due to fluctuations in the environmental temperature.

同様に、透明基板22上の透明電極24に印加する電圧V2aと電圧V2bと相違させて回折格子を形成する場合は、上記のように透明基板21上の透明電極23に印加する電圧V1aと電圧V1bとを等しくする。以下、電圧V1aと電圧V1bとが等しいとき、この電圧をV1とする。   Similarly, when the diffraction grating is formed differently from the voltage V2a and the voltage V2b applied to the transparent electrode 24 on the transparent substrate 22, the voltage V1a and the voltage applied to the transparent electrode 23 on the transparent substrate 21 as described above. V1b is made equal. Hereinafter, when the voltage V1a is equal to the voltage V1b, this voltage is referred to as V1.

このとき、液晶25のうちの第3のストライプ電極と透明電極23との間に挟まれた部分(以下、第3のストライプ領域という。)に印加される電圧ΔV2aはV2a−V1となり、液晶25のうちの第4のストライプ電極と透明電極23との間に挟まれた部分(以下、第4のストライプ領域という。)に印加される電圧ΔV2bはV2b−V1となる。
その結果、液晶25の第3のストライプ領域に入射する光束と、液晶25の第4のストライプ領域に入射する光束とでは、図4に示す関係に基づいて特定される、異なる光路長差を有することになる。
At this time, the voltage ΔV2a applied to the portion of the liquid crystal 25 sandwiched between the third stripe electrode and the transparent electrode 23 (hereinafter referred to as the third stripe region) is V2a−V1, and the liquid crystal 25 Among them, the voltage ΔV2b applied to the portion sandwiched between the fourth stripe electrode and the transparent electrode 23 (hereinafter referred to as the fourth stripe region) is V2b−V1.
As a result, the light flux incident on the third stripe region of the liquid crystal 25 and the light flux incident on the fourth stripe region of the liquid crystal 25 have different optical path length differences specified based on the relationship shown in FIG. It will be.

以下、液晶25の第3のストライプ領域に入射する光束に対する光路長差をφ2aとし、液晶25の第4のストライプ領域に入射する光束に対する光路長差をφ2bとする。このように、第3のストライプ電極に印加する電圧V2aと第4のストライプ電極に印加する電圧V2bとを相違させることによって、可変回折素子2に入射した光束に対する光路長は、透明電極24のピッチによって決まる周期で変調され、入射した光束は、(φ2a−φ2b=Δφ2)を位相変調振幅とする位相変調を受け、位相変調振幅(φ2a−φ2b)に応じて回折する。   Hereinafter, the optical path length difference with respect to the light beam incident on the third stripe region of the liquid crystal 25 is φ2a, and the optical path length difference with respect to the light beam incident on the fourth stripe region of the liquid crystal 25 is φ2b. In this way, by making the voltage V2a applied to the third stripe electrode different from the voltage V2b applied to the fourth stripe electrode, the optical path length with respect to the light beam incident on the variable diffraction element 2 becomes the pitch of the transparent electrode 24. The incident light beam that is modulated with a period determined by the above is subjected to phase modulation with a phase modulation amplitude of (φ2a−φ2b = Δφ2), and is diffracted according to the phase modulation amplitude (φ2a−φ2b).

ここで、透明電極23、24に印加する電圧は、直流ではなく、矩形交流が好ましい。
上記のように、透明電極23、24に印加する電圧の印加方法を変えることによって、可変回折素子2を格子のピッチおよびストライプの方向が異なる回折格子にすることができる。また、透明電極23、24に印加する電圧の印加方法を調節することによって、環境温度の変動の影響を低減することが可能な可変回折素子2を実現できる。
Here, the voltage applied to the transparent electrodes 23 and 24 is preferably not a direct current but a rectangular alternating current.
As described above, by changing the voltage application method applied to the transparent electrodes 23 and 24, the variable diffraction element 2 can be made into a diffraction grating having a different grating pitch and stripe direction. In addition, by adjusting the method of applying the voltage applied to the transparent electrodes 23 and 24, it is possible to realize the variable diffraction element 2 that can reduce the influence of environmental temperature fluctuations.

図5は、上記のように構成される可変回折素子2において得られる、透過率および回折効率の位相変調振幅特性の一例を示す図である。この例では、波長を660nmとした。
図5において、実線は透過率(0次の回折)の位相変調振幅特性を表し、破線は1次の回折効率の位相変調振幅特性を表す。メインビームの強度と2つのサブビームの強度とが指定されたとき、要求される位相変調振幅は、図5に示す曲線に基づいて決定できる。このことは、メインビームの強度と2つのサブビームの強度とを所望の値に変更する場合等に有効である。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of phase modulation amplitude characteristics of transmittance and diffraction efficiency obtained in the variable diffraction element 2 configured as described above. In this example, the wavelength is 660 nm.
In FIG. 5, the solid line represents the phase modulation amplitude characteristic of the transmittance (0th order diffraction), and the broken line represents the phase modulation amplitude characteristic of the first order diffraction efficiency. When the intensity of the main beam and the intensity of the two sub beams are specified, the required phase modulation amplitude can be determined based on the curve shown in FIG. This is effective when the intensity of the main beam and the intensity of the two sub beams are changed to desired values.

具体的には、光ディスク7に書き込みを行うときと、光ディスク7から読み出しを行うときとでは、メインビームの強度と2つのサブビームの強度とは、それぞれ最適値が異なる。各ビームの強度を変更しようとする場合、各透明電極23、24に印加する電圧を変えることによって回折効率を変化させることによって、各ビームの強度を変更することができる。   Specifically, the optimum value differs between the intensity of the main beam and the intensity of the two sub beams when writing to the optical disk 7 and when reading from the optical disk 7. When the intensity of each beam is to be changed, the intensity of each beam can be changed by changing the diffraction efficiency by changing the voltage applied to each transparent electrode 23, 24.

例えば、光ディスク7に書き込みを行うとき、すなわち、メインビームに大きなパワーが必要なときは、回折効率を低下させることによって、透過光量(0次の回折光量)を増加させて書き込みパワーを増加させ、光ディスク7から読み出しを行うとき、すなわち、メインビームに大きなパワーが必要でないときは、回折効率を増加させることによって、1次回折光量を増加させてトラッキング用のサブビームの光量を増加させ、ノイズに強い再生特性を実現することができる。   For example, when writing to the optical disc 7, that is, when a large power is required for the main beam, the transmitted light amount (0th order diffracted light amount) is increased to increase the writing power by reducing the diffraction efficiency, When reading from the optical disc 7, that is, when a large power is not required for the main beam, by increasing the diffraction efficiency, the first-order diffracted light amount is increased and the light amount of the tracking sub-beam is increased, which is resistant to noise. Reproduction characteristics can be realized.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に係る光ヘッド装置の概念的な構成は、図1に示す本発明の第1の実施の形態に係る光ヘッド装置100の構成とは、以下の点が異なる。
第1の実施の形態に係る光ヘッド装置100では、可変回折素子2が光源1とビームスプリッタ3の間の光路中に配置され、可変回折素子2により光源1から出射した光束の一部を回折させてメインビームと2つのサブビームからなる3つのビームを生成する。
第2の実施の形態に係る光ヘッド装置100では、可変回折素子2がビームスプリッタ3と光検出器8の間の光路中に配置され、光ディスク7の情報記録面7aから反射して戻ってくる光束の一部を可変回折素子2により回折させ、光検出器8の複数の受光面へ集光される。
(Second Embodiment)
Next, the conceptual configuration of the optical head device according to the second embodiment of the present invention is different from the configuration of the optical head device 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The point is different.
In the optical head device 100 according to the first embodiment, the variable diffractive element 2 is disposed in the optical path between the light source 1 and the beam splitter 3, and a part of the light beam emitted from the light source 1 is diffracted by the variable diffractive element 2. Thus, three beams composed of a main beam and two sub beams are generated.
In the optical head device 100 according to the second embodiment, the variable diffractive element 2 is disposed in the optical path between the beam splitter 3 and the photodetector 8, and is reflected back from the information recording surface 7a of the optical disc 7. A part of the light beam is diffracted by the variable diffraction element 2 and condensed onto a plurality of light receiving surfaces of the photodetector 8.

光ヘッド装置の他の配置および構成は第1の実施の形態に係る光ヘッド装置100と同様であるため、同一の構成部については同一の符号を付し、その説明を省略する。
なお、非点収差法を用いたフォーカスサーボやトラッキングサーボを採用する場合、ビームスプリッタ3と光検出器8の間の光路中に、シリンドリカルレンズなどの非点収差を発生する光学素子を配置することが一般的である。
Since the other arrangement and configuration of the optical head device are the same as those of the optical head device 100 according to the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
When a focus servo or tracking servo using the astigmatism method is employed, an optical element that generates astigmatism such as a cylindrical lens is disposed in the optical path between the beam splitter 3 and the photodetector 8. Is common.

本発明の第2の実施の形態に係る光ヘッド装置に用いられる可変回折素子は、第1の実施の形態と同様の構成である。情報記録面のトラックピッチの規格が異なる光記録媒体を対象に記録または再生を行うときに、前記可変回折素子に印加する電気信号を切り替えて、光記録媒体に最適なフォーカスサーボやトラッキングサーボ検出用の回折パターンを生成するように可変回折素子のストライプ状の電極パターンを設計する。   The variable diffraction element used in the optical head device according to the second embodiment of the present invention has the same configuration as that of the first embodiment. When recording or playing back optical recording media with different track pitch standards on the information recording surface, the electrical signal applied to the variable diffractive element is switched to detect the focus servo and tracking servo optimal for the optical recording medium. The stripe-like electrode pattern of the variable diffraction element is designed so as to generate the diffraction pattern.

回折素子をビームスプリッタ3と光検出器8の間の光路中に配置し、0次回折光(透過光)や±1次回折光を光ディスクの記録・再生、フォーカスサーボやトラッキングサーボ検出用の光信号として利用するのは、ホログラムビームスプリッタ方式として知られている。ホログラムビームスプリッタ方式に用いられる回折素子は、入射光束面内で回折格子の領域が複数に空間分割され、各領域で回折格子のピッチやストライプ方向が異なることが一般的である。また、各領域内で回折格子のピッチやストライプ方向に分布をつけることで回折光にレンズ機能や波面収差生成機能を付与するホログラムパターンとすることもある。本実施形態に用いる可変回折素子2の回折光を生成するストライプ状の電極パターンも、このようなホログラムビームスプリッタ方式の設計構成やホログラムパターンが利用できる。   A diffractive element is disposed in the optical path between the beam splitter 3 and the light detector 8, and 0th-order diffracted light (transmitted light) and ± 1st-order diffracted light are used as optical signals for optical disc recording / reproduction, focus servo and tracking servo detection. What is used is known as a hologram beam splitter system. In a diffraction element used in the hologram beam splitter method, a diffraction grating region is generally divided into a plurality of spaces within an incident light beam plane, and the pitch and stripe direction of the diffraction grating are different in each region. In addition, a hologram pattern that imparts a lens function and a wavefront aberration generation function to the diffracted light may be obtained by providing a distribution in the pitch and stripe direction of the diffraction grating in each region. The stripe-shaped electrode pattern that generates the diffracted light of the variable diffraction element 2 used in the present embodiment can also use such a hologram beam splitter type design configuration and hologram pattern.

可変回折素子2を光源1とビームスプリッタ3の間の光路中に配置する場合、0次回折光(透過光:メインビーム)と±1次回折光(2つのサブビーム)からなる3つのビームを生成することが一般的だが、可変回折素子2をビームスプリッタ3と光検出器8の間の光路中に配置する本実施形態の場合、0次回折光(透過光)を用いないで±1次回折光の両方または一方のみを光信号として用いることもある。   When the variable diffractive element 2 is arranged in the optical path between the light source 1 and the beam splitter 3, three beams composed of 0th order diffracted light (transmitted light: main beam) and ± 1st order diffracted light (two sub beams) are generated. However, in the case of this embodiment in which the variable diffractive element 2 is disposed in the optical path between the beam splitter 3 and the photodetector 8, both ± first-order diffracted light or Only one of them may be used as an optical signal.

本実施形態では、可変回折素子2をビームスプリッタ3と光検出器8の間の光路中に配置することにより、第1の実施の形態における光源1から光ディスク7に至る往路光途中での回折光発生に伴う0次透過光率の低下がないため、高い0次回折光(透過光)の効率が必要となる記録用の光ヘッド装置に有効である。   In the present embodiment, the variable diffraction element 2 is disposed in the optical path between the beam splitter 3 and the photodetector 8 so that the diffracted light in the middle of the forward light from the light source 1 to the optical disk 7 in the first embodiment. Since there is no decrease in the 0th-order transmitted light rate due to the generation, it is effective for an optical head device for recording that requires high efficiency of 0th-order diffracted light (transmitted light).

本発明の光ヘッド装置に用いられる可変回折素子として、図2および図3では2種類のストライプ状の透明電極23、24を用い、印加する電気信号(V1a、V1b、V2a、V2b)を切り替えることによって、回折格子の機能が発現しない状態(V1a=V1bかつV2a=V2bの時)と2種類の回折格子の内の一方の回折格子の機能を発現させる状態(V1a=V1bかつV2a≠V2b、または、V1a≠V1bかつV2a=V2bの時)を生成できる。   In FIG. 2 and FIG. 3, two kinds of striped transparent electrodes 23 and 24 are used as variable diffraction elements used in the optical head device of the present invention, and applied electric signals (V1a, V1b, V2a, V2b) are switched. The state where the function of the diffraction grating is not expressed (when V1a = V1b and V2a = V2b) and the state where the function of one of the two types of diffraction gratings is expressed (V1a = V1b and V2a ≠ V2b, or , V1a ≠ V1b and V2a = V2b).

このようにして印加電圧に応じて回折光が発生する状態と発生しない状態を切り替える可変回折素子が得られると、生成される回折光が異なる複数の可変回折素子を直列に配置することにより、2種類に限定されることなく複数の回折格子の回折光を切り替えて発生できる。
その結果、情報記録面のトラックピッチの規格が異なる複数の光記録媒体を対象に記録または再生を行うときに、前記複数の回折格子からなる可変回折素子に印加する電気信号を切り替えて、前記光記録媒体に最適な信号検出が可能となる。
Thus, when a variable diffractive element that switches between a state in which diffracted light is generated and a state in which no diffracted light is generated in accordance with the applied voltage is obtained, a plurality of variable diffractive elements with different generated diffracted light are arranged in series. Without being limited to the type, it can be generated by switching the diffracted light of a plurality of diffraction gratings.
As a result, when recording or reproduction is performed on a plurality of optical recording media having different track pitch standards on the information recording surface, an electric signal applied to the variable diffraction element composed of the plurality of diffraction gratings is switched to Signal detection optimal for the recording medium is possible.

(第3の実施の形態)
次に、本発明の第3の実施の形態に係る光ヘッド装置100の実施例について説明する。図1に示す本発明の第1の実施の形態に係る光ヘッド装置100の構成において、以下の点が異なる。
第1の実施の形態に係る光ヘッド装置100では、可変回折素子2が光源1とビームスプリッタ3の間の光路中に配置され、可変回折素子2により光源1から出射した光束の一部を回折させてメインビームと2つのサブビームからなる3つのビームを生成する。
第3の実施の形態に係る光ヘッド装置100では、可変回折素子2がビームスプリッタ3と対物レンズ6の間の光路中に配置され、光源1から出射した往路の光は可変回折素子2を透過し、対物レンズ6により光ディスク7に集光し、光ディスクの情報記録面7aから反射して戻ってくる復路の光はふたたび、可変回折素子2を透過し、光検出器8へ導かれる。
(Third embodiment)
Next, examples of the optical head device 100 according to the third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the optical head device 100 according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
In the optical head device 100 according to the first embodiment, the variable diffractive element 2 is disposed in the optical path between the light source 1 and the beam splitter 3, and a part of the light beam emitted from the light source 1 is diffracted by the variable diffractive element 2. Thus, three beams composed of a main beam and two sub beams are generated.
In the optical head device 100 according to the third embodiment, the variable diffractive element 2 is arranged in the optical path between the beam splitter 3 and the objective lens 6, and the forward light emitted from the light source 1 passes through the variable diffractive element 2. Then, the return light that is focused on the optical disk 7 by the objective lens 6 and reflected back from the information recording surface 7 a of the optical disk is transmitted through the variable diffraction element 2 again and guided to the photodetector 8.

このとき、往路の光は、可変回折素子2を透過する光は、可変回折素子2に印加する電圧により、回折効率を変化させ0次透過光の光量を変化させることができるものとする。例えば回折効率が低い、あるいは回折しない状態では、可変回折素子2を透過する0次回折光量が増加し、光ディスク7に到達する光量が増加する。一方、回折効率を高くし、可変回折素子2を透過する0次回折光量が減少し、光源である半導体レーザからの出射光量を大きくしたまま、光ディスク7への到達する光量を小さくすることができる。   At this time, it is assumed that the light transmitted through the variable diffractive element 2 can change the light efficiency of the 0th order transmitted light by changing the diffraction efficiency by the voltage applied to the variable diffractive element 2. For example, in a state where the diffraction efficiency is low or not diffracted, the 0th-order diffracted light amount that passes through the variable diffraction element 2 increases, and the light amount that reaches the optical disc 7 increases. On the other hand, the diffraction efficiency is increased, the 0th-order diffracted light quantity transmitted through the variable diffraction element 2 is reduced, and the light quantity reaching the optical disk 7 can be reduced while the emitted light quantity from the semiconductor laser as the light source is increased. .

光ディスク7に書き込みを行う際には、光ディスクに到達する光量を大きくする必要があり、可変回折素子の回折効率を小さくする、あるいは回折しない状態とすることが好ましい。また、光ディスクの情報記録面7aに記録された情報を読み込む際には、光ディスクに到達する光量を小さくする必要がある。このとき、光源1である半導体レーザの出射光量を小さくすると、半導体レーザの発振が不安定になりノイズが増大し、読み取り性能に悪影響を与える。このため、可変回折素子2の回折効率を大きくし光ディスクに到達する0次透過光量を小さくすることで、光源である半導体レーザの出射光量を大きくしたまま、低ノイズで光ディスクを読み取ることが出来る。このほかにも、情報記録面が2層ある光ディスクと1層の光ディスクでは、光ディスクへ到達させるべき光量が大きく異なり、このような場合にも可変回折素子による光量変化は有効である。   When writing to the optical disk 7, it is necessary to increase the amount of light reaching the optical disk, and it is preferable to reduce the diffraction efficiency of the variable diffraction element or to prevent diffraction. Further, when reading the information recorded on the information recording surface 7a of the optical disc, it is necessary to reduce the amount of light reaching the optical disc. At this time, if the amount of light emitted from the semiconductor laser as the light source 1 is reduced, the oscillation of the semiconductor laser becomes unstable and noise increases, which adversely affects the reading performance. Therefore, by increasing the diffraction efficiency of the variable diffractive element 2 and reducing the 0th-order transmitted light amount reaching the optical disk, the optical disk can be read with low noise while increasing the emitted light amount of the semiconductor laser as the light source. In addition, the amount of light that should reach the optical disc differs greatly between an optical disc having two information recording surfaces and an optical disc having a single layer. In such a case, the change in the amount of light by the variable diffraction element is effective.

本実施形態では、可変回折素子の回折効率を変化させるあるいは、回折する状態と回折しない状態を切り替える機能が重要となる。図4、5に示したように、ストライプ状電極間の電位差を調整することで、液晶のストライプ電極間の光路長が変化し、回折効率を変化させることができる。図2および図3では2種類のストライプ状の透明電極23、24を用い、印加する電気信号(V1a、V1b、V2a、V2b)を切り替えることによって、回折格子の機能が発現しない状態(V1a=V1bかつV2a=V2bの時)と2種類の回折格子の内の一方の回折格子の機能を発現させる状態(V1a=V1bかつV2a≠V2b、または、V1a≠V1bかつV2a=V2bの時)を生成できる。   In the present embodiment, the function of changing the diffraction efficiency of the variable diffraction element or switching between a diffracting state and a non-diffracting state is important. As shown in FIGS. 4 and 5, by adjusting the potential difference between the stripe electrodes, the optical path length between the stripe electrodes of the liquid crystal changes, and the diffraction efficiency can be changed. In FIGS. 2 and 3, two types of transparent electrodes 23 and 24 in a stripe shape are used, and the electric signal (V1a, V1b, V2a, V2b) to be applied is switched so that the function of the diffraction grating does not appear (V1a = V1b). And a state in which the function of one of the two types of diffraction gratings is manifested (when V1a = V1b and V2a ≠ V2b, or when V1a ≠ V1b and V2a = V2b). .

このようにして印加電圧に応じて回折光が発生する状態と発生しない状態を切り替える可変回折素子が得られると、生成される回折光が異なる複数の可変回折素子を直列に配置することにより、2種類に限定されることなく複数の回折格子の回折光を切り替えて発生できる。また、ストライプ状の透明電極23、24のいずれか一方は、ストライプ状電極のピッチが無限大となるように、ストライプ状の分割電極ではなく、平板状の基準電極としてもよい。   Thus, when a variable diffractive element that switches between a state in which diffracted light is generated and a state in which no diffracted light is generated in accordance with the applied voltage is obtained, a plurality of variable diffractive elements with different generated diffracted light are arranged in series. Without being limited to the type, it can be generated by switching the diffracted light of a plurality of diffraction gratings. Further, any one of the striped transparent electrodes 23 and 24 may be a flat reference electrode instead of the striped divided electrode so that the pitch of the striped electrode becomes infinite.

さらに、可変回折素子と対物レンズの間に1/4波長板を配置することで、光源1から出射した往路の直線偏光の光が、前記1/4波長板を透過し、光ディスクで反射に再び1/4波長板を透過することで、復路の偏光方向は往路の直線偏光方向と直交させることができる。
このことで、可変回折素子を透過する往路と復路では、偏光方向を直交させることができる。本発明の液晶を用いた可変回折素子は、回折効率を変化させることができる光の偏光方向と変化させない偏光方向が存在する。この回折効率を変化させることが可能な偏光方向と、往路の偏光方向とを一致させ、復路の偏光方向の光に対しては回折効率が低く透過率が高い状態に設定する。つまり、往路の0次回折光のみを可変回折素子に電圧の印加状態を変化させることで可変にすることができ、復路の光は高い0次回折光で光検出器に導くことができる。このことで、光ディスクの種類や書き込み読み込み状態に応じて往路の透過率を可変し、最適な光強度で光ディスクに光を導くことができ、光ディスクから反射した光は、光ディスクの種類などによらず、可変回折素子を高い透過率で透過し、高い利用効率で光検出器に導くことができるために、光ディスクの情報を含んだ光信号を良いSN比で検出することでき好ましい。
Further, by arranging a quarter wavelength plate between the variable diffraction element and the objective lens, the forward linearly polarized light emitted from the light source 1 is transmitted through the quarter wavelength plate and reflected again by the optical disk. By transmitting through the quarter-wave plate, the polarization direction of the return path can be orthogonal to the linear polarization direction of the forward path.
This makes it possible to make the polarization directions orthogonal in the forward path and the return path that pass through the variable diffraction element. The variable diffraction element using the liquid crystal of the present invention has a polarization direction of light that can change diffraction efficiency and a polarization direction that does not change. The polarization direction capable of changing the diffraction efficiency is matched with the forward polarization direction, and the light in the backward polarization direction is set to have a low diffraction efficiency and a high transmittance. That is, only the 0th-order diffracted light in the forward path can be made variable by changing the voltage application state to the variable diffractive element, and the light in the return path can be guided to the photodetector with high 0th-order diffracted light. This makes it possible to vary the forward transmittance according to the type of optical disk and the state of writing and reading, and to guide the light to the optical disk with the optimum light intensity. The light reflected from the optical disk is independent of the type of optical disk. Since the light can be transmitted through the variable diffraction element with high transmittance and guided to the photodetector with high utilization efficiency, it is preferable that an optical signal including information on the optical disk can be detected with a good SN ratio.

上記の本発明の実施の形態に基づく具体的な実施例を以下に説明する。   Specific examples based on the above-described embodiments of the present invention will be described below.

[例1]
例1に係る光ヘッド装置100は、図1に示すように、所定の波長の光束を出射する光源1と、光源1が出射した光束の一部を回折させてメインビームと2つのサブビームからなる3つのビームにする可変回折素子2と、可変回折素子2を出射した3つのビームを透過させると共に、光ディスク7の情報記録面7aから反射して戻ってくる3つのビームの戻り光を反射して光検出器8へ導くビームスプリッタ3と、入射する光束を略平行光に変換するコリメータレンズ4と、絞り5と、対物レンズ6と、上記の3つのビームの戻り光を検出する光検出器8とを備える。
[Example 1]
As shown in FIG. 1, an optical head device 100 according to Example 1 includes a light source 1 that emits a light beam having a predetermined wavelength, and a main beam and two sub beams that diffract part of the light beam emitted from the light source 1. The variable diffractive element 2 having three beams and the three beams emitted from the variable diffractive element 2 are transmitted and the return light of the three beams reflected and returned from the information recording surface 7a of the optical disc 7 is reflected. A beam splitter 3 that leads to a photodetector 8, a collimator lens 4 that converts an incident light beam into substantially parallel light, an aperture 5, an objective lens 6, and a photodetector 8 that detects return light of the three beams. With.

例1では、光源1が出射する光束の波長を660nmとし、液晶25の厚さを4μmとし、液晶25の偏光方向による屈折率の差Δnを0.15とする。また、各透明基板21、22の平均の厚さは、透明基板21、22に挟持される液晶25の厚さの100倍以上になっているものとする。これは、液晶25の厚さに比例して、熱膨張による体積変化量が大きくなることにより素子の変形が大きくなり、液晶25が厚い素子ほど基板の剛性を高くする必要があるからである。そして、各透明基板21、22の平均の厚さを液晶25の厚さの100倍以上にすることによって、液晶25とシール材26との膨張係数の相違による影響を解消できる。さらに、液晶25の厚さを、各透明基板21、22の平均的な厚さの150分の1以下とするのは、基板の剛性を高める観点から好適である。   In Example 1, the wavelength of the light beam emitted from the light source 1 is 660 nm, the thickness of the liquid crystal 25 is 4 μm, and the refractive index difference Δn depending on the polarization direction of the liquid crystal 25 is 0.15. Further, it is assumed that the average thickness of each of the transparent substrates 21 and 22 is 100 times or more the thickness of the liquid crystal 25 sandwiched between the transparent substrates 21 and 22. This is because the deformation of the element increases as the volume change due to thermal expansion increases in proportion to the thickness of the liquid crystal 25, and the thicker the liquid crystal 25, the higher the rigidity of the substrate needs to be. And the influence by the difference in the expansion coefficient of the liquid crystal 25 and the sealing material 26 can be eliminated by making the average thickness of each transparent substrate 21 and 22 100 times or more of the thickness of the liquid crystal 25. Furthermore, it is preferable that the thickness of the liquid crystal 25 is set to 1/150 or less of the average thickness of the transparent substrates 21 and 22 from the viewpoint of increasing the rigidity of the substrate.

以下に詳細に説明する。液晶25は液体であり、シール材26は固体であるため、膨張係数が大幅に異なる。そのため、液晶基板21、22が液晶25の温度変化の影響を受けて変形しやすい構成では、温度上昇に伴い可変回折素子2が凸レンズ化していき、逆に温度低下と共に可変回折素子2が凹レンズ化していく。その結果、光ディスク7上に集光されるべきビームの焦点は、温度変化の影響を受けて位置ずれしてしまう。   This will be described in detail below. Since the liquid crystal 25 is a liquid and the sealing material 26 is a solid, the expansion coefficients are significantly different. Therefore, in a configuration in which the liquid crystal substrates 21 and 22 are easily deformed due to the temperature change of the liquid crystal 25, the variable diffractive element 2 becomes a convex lens as the temperature rises. Conversely, the variable diffractive element 2 becomes a concave lens as the temperature decreases. To go. As a result, the focal point of the beam to be condensed on the optical disc 7 is displaced due to the influence of the temperature change.

ここで、各透明基板21、22の平均の厚さを液晶25の厚さの100倍以上にすることによって、各透明基板21、22の剛性が高まり、実用に耐えうる形状変化に抑えることができた。また、各透明基板21、22の平均の厚さを液晶25の厚さの150倍以上にすることによって、さらに高い効果を得ることができ、好ましい。   Here, by setting the average thickness of the transparent substrates 21 and 22 to 100 times or more the thickness of the liquid crystal 25, the rigidity of the transparent substrates 21 and 22 is increased, and it is possible to suppress the shape change to withstand practical use. did it. Further, it is preferable that the average thickness of each of the transparent substrates 21 and 22 is 150 times or more the thickness of the liquid crystal 25, whereby a higher effect can be obtained.

例1に係る光ヘッド装置100を構成する可変回折素子2は、図2に示すように、一対の透明基板21、22と、2つの透明基板21、22の対向する各面上に形成されたストライプ状の透明電極23、24と、2つの透明基板21、22によって挟持された液晶25と、透明基板21、22間に液晶25を密閉して液晶セルを形成するためのシール材26、透明電極23、24に電圧を印加するためのフレキシブル回路基板27とを有する。   As shown in FIG. 2, the variable diffraction element 2 constituting the optical head device 100 according to Example 1 is formed on each of the opposing surfaces of the pair of transparent substrates 21 and 22 and the two transparent substrates 21 and 22. Striped transparent electrodes 23, 24, liquid crystal 25 sandwiched between two transparent substrates 21, 22, sealing material 26 for sealing liquid crystal 25 between transparent substrates 21, 22 to form a liquid crystal cell, transparent And a flexible circuit board 27 for applying a voltage to the electrodes 23 and 24.

透明基板21、22としては、透明ガラスが好ましいが、その他の無機物およびプラスチック等の有機物でもよい。透明電極23、24は、図3に示すように、リボン状電極が周期的に配置されたストライプ状の電極パターンを有する。ただし、各透明電極23、24のリボン状電極の配置の周期は、相互に異なる。また、透明電極23が有するストライプ状の電極パターンと、透明電極24が有するストライプ状の電極パターンとは、対向傾斜角が1度になるように各透明基板21、22上に形成される。   The transparent substrates 21 and 22 are preferably transparent glass, but may be other inorganic substances and organic substances such as plastics. As shown in FIG. 3, the transparent electrodes 23 and 24 have a striped electrode pattern in which ribbon-like electrodes are periodically arranged. However, the period of arrangement of the ribbon electrodes of the transparent electrodes 23 and 24 is different from each other. In addition, the striped electrode pattern of the transparent electrode 23 and the striped electrode pattern of the transparent electrode 24 are formed on the transparent substrates 21 and 22 so that the opposing inclination angle is 1 degree.

各透明電極23、24のリボン状電極は、図3に示すように、それぞれ1本間隔で配線によって接続され、2つの組に分けられる。これによって、各組のリボン状電極の配列の周期であるピッチは、図3(a)に示すように、リボン状電極の幅とリボン状電極間の隙間とを合わせた距離の2倍となる。このピッチは、2つの組に分ける前のリボン状電極の配列の周期の2倍である。ここで、各透明電極23、24のピッチは、相互に異なり、それぞれ12μm、13μmとする。   As shown in FIG. 3, the ribbon-like electrodes of the transparent electrodes 23 and 24 are connected by wiring at intervals of one each, and are divided into two groups. As a result, as shown in FIG. 3A, the pitch, which is the period of the arrangement of the ribbon electrodes in each group, is twice the distance of the combined width of the ribbon electrodes and the gap between the ribbon electrodes. . This pitch is twice the period of the arrangement of the ribbon-like electrodes before dividing into two groups. Here, the pitches of the transparent electrodes 23 and 24 are different from each other, and are 12 μm and 13 μm, respectively.

各透明電極23、24は、同一の電圧を印加したときに、残りの透明電極23、24に対して基準電極として機能するようになっている。本実施例では、第1の電圧印加例と第2の電圧印加例を示す。第1の電圧印加例では、第3のストライプ電極と第4のストライプ電極とを同一電位(以下、V2a=V2b=0Vrmsとする。)にして透明電極24を基準電極とし、第1のストライプ電極および第2のストライプ電極の電位をそれぞれ透明電極24に対してV1a=1.7Vrms、V1b=2.25Vrmsとなるように設定した。   The transparent electrodes 23 and 24 function as reference electrodes for the remaining transparent electrodes 23 and 24 when the same voltage is applied. In this embodiment, a first voltage application example and a second voltage application example are shown. In the first voltage application example, the third stripe electrode and the fourth stripe electrode are set to the same potential (hereinafter referred to as V2a = V2b = 0 Vrms), the transparent electrode 24 is used as a reference electrode, and the first stripe electrode is used. The potentials of the second stripe electrode and V2a were set to V1a = 1.7 Vrms and V1b = 2.25 Vrms with respect to the transparent electrode 24, respectively.

第2の電圧印加例では、第1のストライプ電極と第2のストライプ電極とを同一電位(以下、V1a=V1b=0Vrmsとする。)にして透明電極23を基準電極とし、第3のストライプ電極および第4のストライプ電極の電位をそれぞれ透明電極24に対してV2a=1.7Vrms、V2b=2.4Vrmsとなるように設定した。このように各ストライプ電極に印加する電位を設定することにより、図4に示すように、透過率または回折効率に及ぼす環境温度の変動の影響を効果的に押さえられる領域内に入っている。   In the second voltage application example, the first stripe electrode and the second stripe electrode are set to the same potential (hereinafter referred to as V1a = V1b = 0 Vrms), the transparent electrode 23 is used as a reference electrode, and the third stripe electrode is used. The potentials of the fourth stripe electrode and the transparent electrode 24 were set to V2a = 1.7 Vrms and V2b = 2.4 Vrms, respectively. By setting the potential to be applied to each stripe electrode in this way, as shown in FIG. 4, it is within a region where the influence of the fluctuation of the environmental temperature on the transmittance or diffraction efficiency can be effectively suppressed.

透明電極23、24は、透明基板21、22の面上にITOからなる薄膜を堆積し、フォトリソグラフィー技術およびエッチング技術を用いてパターニングすることによって形成されている。薄膜の堆積方法および電極のパターニング方法については、公知であり、更なる説明を省略する。図2に示す構成では省略されているが、透明電極23、24の表面には絶縁膜および配向膜が堆積されている。   The transparent electrodes 23 and 24 are formed by depositing a thin film made of ITO on the surfaces of the transparent substrates 21 and 22 and patterning the film using a photolithography technique and an etching technique. Thin film deposition methods and electrode patterning methods are known and will not be described further. Although omitted in the configuration shown in FIG. 2, an insulating film and an alignment film are deposited on the surfaces of the transparent electrodes 23 and 24.

液晶25は、透明基板21、22に設けた配向膜によって透明基板21、22に平行に配向するようになっている。光源1と可変回折素子2とは、出射する光束の偏光方向が液晶25の入射面での配向方向と一致するように配置される。液晶25の配向方向は、配向膜のラビングを調節することによって設定されている。液晶25としては、誘電率異方性が正のもの、すなわち、電界を印加したときに電界の方向に液晶分子が平行になるものを用いた。   The liquid crystal 25 is aligned parallel to the transparent substrates 21 and 22 by an alignment film provided on the transparent substrates 21 and 22. The light source 1 and the variable diffraction element 2 are arranged so that the polarization direction of the emitted light beam coincides with the alignment direction on the incident surface of the liquid crystal 25. The alignment direction of the liquid crystal 25 is set by adjusting the rubbing of the alignment film. As the liquid crystal 25, a liquid crystal having positive dielectric anisotropy, that is, a liquid crystal molecule parallel to the direction of the electric field when an electric field is applied is used.

シール材26は、透明基板21、22の間隔を一定に保持すると共に、液晶25を透明基板21、22間に閉じ込めるようになっている。可変回折素子2に設けた透明電極23、24にフレキシブル回路基板27を介して電圧を印加することにより、透明基板21、22間に挟持された液晶25の屈折率は、印加された電圧分布に応じて変化する。可変回折素子2への入射光は、液晶25を通過すると、液晶25内の屈折率分布によって位相が変化するため、波面が印加する電圧に応じて変化する。   The sealing material 26 keeps the distance between the transparent substrates 21 and 22 constant and confines the liquid crystal 25 between the transparent substrates 21 and 22. By applying a voltage to the transparent electrodes 23 and 24 provided in the variable diffraction element 2 via the flexible circuit board 27, the refractive index of the liquid crystal 25 sandwiched between the transparent substrates 21 and 22 is changed to the applied voltage distribution. Will change accordingly. When the incident light to the variable diffraction element 2 passes through the liquid crystal 25, the phase changes depending on the refractive index distribution in the liquid crystal 25, and therefore changes according to the voltage applied to the wavefront.

上記の第1の電圧印加例(V1a=1.7Vrms、V1b=2.25Vrms、V2a=V2b=0Vrms)では、光路長変化Δφ1が0.08μmとなり、透明基板21上の透明電極23に印加する電圧V1aと電圧V1bと相違させて形成する回折格子によって得られる回折効率は、透過率(0次の回折効率)が86%となり、1次の回折効率が5.7%となる。   In the first voltage application example (V1a = 1.7 Vrms, V1b = 2.25 Vrms, V2a = V2b = 0 Vrms), the optical path length change Δφ1 is 0.08 μm and is applied to the transparent electrode 23 on the transparent substrate 21. The diffraction efficiency obtained by the diffraction grating formed differently from the voltage V1a and the voltage V1b has a transmittance (0th-order diffraction efficiency) of 86% and a first-order diffraction efficiency of 5.7%.

同様に、第2の電圧印加例(V1a=V1b=0Vrms、V2a=1.7Vrms、V2b=2.4Vrms)では、光路長変化Δφ2が0.10μmとなり、透明基板22上の透明電極24に印加する電圧V2aと電圧V2bと相違させて形成する回折格子によって得られる回折効率は、透過率(0次の回折効率)が78.5%となり、1次の回折効率が8.7%となる。   Similarly, in the second voltage application example (V1a = V1b = 0 Vrms, V2a = 1.7 Vrms, V2b = 2.4 Vrms), the optical path length change Δφ2 is 0.10 μm and is applied to the transparent electrode 24 on the transparent substrate 22. The diffraction efficiency obtained by using the diffraction grating formed differently from the voltage V2a and the voltage V2b to be transmitted has a transmittance (0th-order diffraction efficiency) of 78.5% and a first-order diffraction efficiency of 8.7%.

上記のように、第1の電圧印加例での透過率(0次の回折効率)は第2の電圧印加例での透過率(0次の回折効率)よりも高いため、第1の電圧印加例の電圧を印加することによってメインビームのパワーを大きくでき、光ディスクへの情報の記録に適したメインビームを得ることができる。同様に、第2の電圧印加例での1次の回折効率は第1の電圧印加例での1次の回折効率よりも高いため、第2の電圧印加例の電圧を印加することによってサブビームのパワーを大きくでき、光ディスクからの情報の再生に適したサブビームを得ることができる。   As described above, since the transmittance (0th-order diffraction efficiency) in the first voltage application example is higher than the transmittance (0th-order diffraction efficiency) in the second voltage application example, the first voltage application By applying the voltage of the example, the power of the main beam can be increased, and a main beam suitable for recording information on the optical disk can be obtained. Similarly, since the first-order diffraction efficiency in the second voltage application example is higher than the first-order diffraction efficiency in the first voltage application example, by applying the voltage of the second voltage application example, The power can be increased, and a sub beam suitable for reproducing information from the optical disk can be obtained.

ここで、トラックピッチの相違に基づいて、光ディスクの種類を、例えば、以下の5群に分類する。すなわち、第1群としてCD、CD−ROM、CD−R等とし、第2群としてDVD、DVD−R、DVD+R等とし、第3群としてDVD−RAM等とし、第4群としてBLURAY(登録商標)ディスク、第5群としてHD−DVD(High Definition DVD)とする。   Here, based on the difference in track pitch, the types of optical disks are classified into, for example, the following five groups. That is, the first group is CD, CD-ROM, CD-R, etc., the second group is DVD, DVD-R, DVD + R, etc., the third group is DVD-RAM, etc., and the fourth group is BLURAY (registered trademark). ) The disc is the HD-DVD (High Definition DVD) as the fifth group.

ここで、各群内では、トラックピッチは略同一である。本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置は、1台で、トラックピッチの異なるこれらの群にまたがる光ディスクを対象に記録再生を行う際に有効である。係る機能を確実に担保するため、本発明の光ヘッド装置が、情報記録面のトラックピッチの規格が異なる光記録媒体を対象に記録または再生を行うときに、可変回折素子に印加する電気信号を切り替えて光源が出射する光束を回折させて情報記録面のトラックピッチに適したメインビームおよび2つのサブビームにするための電気信号切り替え手段を備える構成でもよい。   Here, within each group, the track pitch is substantially the same. The single optical head device according to the embodiment of the present invention is effective when recording / reproducing is performed on an optical disk extending over these groups having different track pitches. In order to ensure such a function, when the optical head device of the present invention performs recording or reproduction on an optical recording medium having a different track pitch standard on the information recording surface, an electric signal applied to the variable diffraction element is applied. An electric signal switching means for diffracting the light beam emitted from the light source and switching it into a main beam and two sub beams suitable for the track pitch of the information recording surface may be used.

なお、上記では、光源から出射される光束を可変回折素子がメインビームと2つのサイドビームにする構成について説明したが、本発明は、このような構成に適用が限定されるものではなく、回折格子を切り替える構成の全ての装置に適用できるものである。   In the above description, the variable diffractive element uses the main beam and the two side beams for the light beam emitted from the light source. However, the present invention is not limited to such a configuration, and diffraction is not possible. The present invention can be applied to all apparatuses configured to switch the lattice.

以上説明したように、本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置は、各透明電極が複数組のストライプ状の電極によって構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができるため、従来では電圧が印加されない部分にも電圧を印加する自由度が増えたため、環境温度の変動の影響を緩和できる複数の回折格子を1つの光学素子で実現できる。   As described above, in the optical head device according to the embodiment of the present invention, each transparent electrode is constituted by a plurality of sets of striped electrodes, and each set of striped electrodes is replaced with another set of striped electrodes. Therefore, a plurality of diffraction gratings that can alleviate the influence of fluctuations in environmental temperature can be realized with a single optical element. .

また、可変回折素子が液晶と液晶の両端に設けられた複数組のストライプ状の透明電極とを有し、各組毎に異なる電位に設定できるため、光学特性を電気信号によって簡易に調節できる。   In addition, since the variable diffractive element has a liquid crystal and a plurality of sets of striped transparent electrodes provided at both ends of the liquid crystal and can be set to different potentials for each set, the optical characteristics can be easily adjusted by an electric signal.

また、各透明基板の平均の厚さを液晶の厚さの100倍以上としたため、固体に比して大きな膨張係数を有する液晶の体積変化によって、可変回折素子が凸レンズ化または凹レンズ化するのを抑制し、実用可能な範囲内にすることができる。   In addition, since the average thickness of each transparent substrate is set to 100 times or more the thickness of the liquid crystal, the variable diffractive element becomes a convex lens or a concave lens due to a volume change of the liquid crystal having a large expansion coefficient compared to a solid. It can be suppressed and within the practical range.

また、電気信号切り替え手段が、可変回折素子に入射する光束を情報記録面のトラックピッチに適したメインビームおよび2つのサブビームにするように可変回折素子に印加する電気信号を切り替えるため、規格の異なる複数の光記録媒体を対象に情報の記録または生成を適切に行うことができる。   The electrical signal switching means switches the electrical signal applied to the variable diffractive element so that the light beam incident on the variable diffractive element becomes a main beam and two sub beams suitable for the track pitch of the information recording surface. It is possible to appropriately record or generate information on a plurality of optical recording media.

本発明に係る光ヘッド装置は、環境温度の変動の影響を緩和できる複数の回折格子を1つの光学素子で実現できるという効果が有用な、光ヘッド装置等の用途にも適用できる。   The optical head device according to the present invention can also be applied to uses such as an optical head device, which has an advantage of realizing a plurality of diffraction gratings that can alleviate the influence of environmental temperature fluctuations with a single optical element.

本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置の概念的な構成を示す図。1 is a diagram showing a conceptual configuration of an optical head device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る光ヘッド装置を構成する可変回折素子の構造の一例を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically an example of the structure of the variable diffraction element which comprises the optical head apparatus which concerns on embodiment of this invention. 透明基板21、22に形成される透明電極23、24の電極パターンを説明するための説明図。Explanatory drawing for demonstrating the electrode pattern of the transparent electrodes 23 and 24 formed in the transparent substrates 21 and 22. FIG. 可変回折素子2を構成する透明電極23、24に印加する電圧と、液晶25を透過する光の光路長変化との関係の一例を示す図。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a relationship between a voltage applied to transparent electrodes 23 and 24 constituting the variable diffraction element 2 and a change in optical path length of light transmitted through a liquid crystal 25. 可変回折素子2において得られる、透過率および回折効率の位相変調振幅特性の一例を示す図。The figure which shows an example of the phase modulation amplitude characteristic of the transmittance | permeability and diffraction efficiency which are obtained in the variable diffraction element 2. FIG. 従来の光ヘッド装置を構成する可変回折素子の構造の一例を模式的に示す断面図。Sectional drawing which shows typically an example of the structure of the variable diffraction element which comprises the conventional optical head apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 光源
2 可変回折素子
3 ビームスプリッタ
4 コリメータレンズ
5 絞り
6 対物レンズ
7 光ディスク
7a 情報記録面
8 光検出器
21、22、61、62 透明基板
23、24、63a、63b、64 透明電極
25、65 液晶
26 シール材
27 フレキシブル回路基板
60 液晶回折素子
66 印加電圧切替手段
100 光ヘッド装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 2 Variable diffraction element 3 Beam splitter 4 Collimator lens 5 Aperture 6 Objective lens 7 Optical disk 7a Information recording surface 8 Photo detector 21, 22, 61, 62 Transparent substrate 23, 24, 63a, 63b, 64 Transparent electrode 25, 65 Liquid crystal 26 Sealing material 27 Flexible circuit board 60 Liquid crystal diffraction element 66 Applied voltage switching means 100 Optical head device

Claims (7)

光源と、通過する光束を回折させる回折パターンを切り替えることができる可変回折素子と、前記可変回折素子からの出射光を光記録媒体上に集光させるための対物レンズと、前記対物レンズによって集光され前記光記録媒体により反射された光を検出する光検出器とを備えて、光記録媒体に対して情報を記録または再生を行う光ヘッド装置において、
前記可変回折素子は、電気信号を印加する複数の透明電極を有すると共に、前記透明電極を切り替えて前記電気信号を印加することによって前記回折パターンを切り替え、
各前記透明電極は、複数のストライプ状の電極を同一面上に互い違いに組み合せて構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができることを特徴とする光ヘッド装置。
A light source, a variable diffractive element capable of switching a diffraction pattern for diffracting a passing light beam, an objective lens for condensing light emitted from the variable diffractive element on an optical recording medium, and condensing by the objective lens And an optical head device that detects or reflects light reflected by the optical recording medium, and records or reproduces information on the optical recording medium.
The variable diffraction element has a plurality of transparent electrodes for applying an electric signal, and switches the diffraction pattern by switching the transparent electrode and applying the electric signal,
Each of the transparent electrodes is configured by alternately combining a plurality of striped electrodes on the same surface, and each set of striped electrodes can be set to a potential different from that of the other set of striped electrodes. An optical head device.
光源と、光源から出射する光束を光記録媒体上に集光させる対物レンズと、前記対物レンズによって集光され前記光記録媒体により反射された光束を検出する光検出器と、光源から対物レンズへ伝搬する光束を合波し、対物レンズから光検出器へ伝搬する光束を分波するビームスプリッタと、通過する光束を回折させる回折パターンを切り替えることができる可変回折素子とを備えてなり、光記録媒体に対して情報を記録または再生を行う光ヘッド装置において、
前記可変回折素子は、光源と光記録媒体との間の光路中および光記録媒体と光検出器との間の光路中の少なくとも一方の光路中に配置され、かつ電気信号を印加する複数の透明電極を有するとともに、前記透明電極を切り替えて前記電気信号を印加することによって前記回折パターンおよび回折効率のうちの少なくとも一つを切り替えることができ、さらに各前記透明電極は、複数のストライプ状の電極を同一面上に互い違いに組み合せて構成され、各組のストライプ状の電極を他の組のストライプ状の電極と異なる電位にすることができることを特徴とする光ヘッド装置。
A light source, an objective lens for condensing the light beam emitted from the light source on the optical recording medium, a photodetector for detecting the light beam collected by the objective lens and reflected by the optical recording medium, and from the light source to the objective lens It comprises a beam splitter that multiplexes the propagating beam and demultiplexes the beam propagating from the objective lens to the photodetector, and a variable diffractive element that can switch the diffraction pattern that diffracts the passing beam. In an optical head device for recording or reproducing information on a medium,
The variable diffractive element is disposed in at least one of the optical path between the light source and the optical recording medium and in the optical path between the optical recording medium and the optical detector, and applies a plurality of transparent signals for applying an electric signal. And having at least one of the diffraction pattern and the diffraction efficiency by switching the transparent electrode and applying the electrical signal, and each transparent electrode has a plurality of striped electrodes. An optical head device characterized in that each pair of stripe-shaped electrodes can be set to a different electric potential from that of another set of stripe-shaped electrodes.
前記可変回折素子に印加する電気信号を切り替えることによって、回折格子のピッチおよび回折格子のストライプの方向のうちの少なくとも一つを切り替える前記回折パターンに応じて回折効率が異なる請求項1または2に記載の光ヘッド装置。   The diffraction efficiency varies according to the diffraction pattern for switching at least one of the pitch of the diffraction grating and the direction of the stripe of the diffraction grating by switching an electric signal applied to the variable diffraction element. Optical head device. 前記可変回折素子に印加する電気信号を切り替えることによって、回折格子のピッチおよび回折格子のストライプの方向のうちの少なくとも一つを切り替える前記回折パターンであって、前記回折パターンのうちの1つの回折格子ピッチが無限大である請求項3に記載の光ヘッド装置。   A diffraction pattern for switching at least one of a pitch of a diffraction grating and a direction of a stripe of the diffraction grating by switching an electric signal applied to the variable diffraction element, wherein one diffraction grating of the diffraction patterns 4. The optical head device according to claim 3, wherein the pitch is infinite. 前記可変回折素子は、少なくとも2枚の対向する透明基板と、各前記透明基板に挟持された液晶と、各前記透明基板の前記液晶側に面した各面に形成され、リボン状の電極が周期的に配置されてなるストライプ状の電極パターンを有する透明電極とを有し、
各前記透明電極は、各前記透明電極を構成する各前記リボン状の電極が1つおきに電気的に接続されて、異なる電位に設定できる2つの組のストライプ状の電極に分けられ、一方の透明基板の前記ストライプ状の電極のピッチおよび方向の少なくとも一方が他方の透明基板の前記ストライプ状の電極のピッチおよび方向の少なくとも一方と異なる請求項1から4に記載の光ヘッド装置。
The variable diffraction element is formed on at least two opposing transparent substrates, liquid crystal sandwiched between the transparent substrates, and surfaces facing the liquid crystal side of the transparent substrates, and ribbon-like electrodes are periodically A transparent electrode having a striped electrode pattern arranged in a row,
Each of the transparent electrodes is divided into two sets of striped electrodes that can be set to different potentials by electrically connecting every other ribbon-shaped electrode constituting each of the transparent electrodes. 5. The optical head device according to claim 1, wherein at least one of a pitch and a direction of the stripe-shaped electrode of the transparent substrate is different from at least one of the pitch and the direction of the stripe-shaped electrode of the other transparent substrate.
各前記透明基板の平均の厚さは、前記透明基板に挟持される前記液晶の厚さの100倍以上である請求項5に記載の光ヘッド装置。   The optical head device according to claim 5, wherein an average thickness of each of the transparent substrates is 100 times or more a thickness of the liquid crystal sandwiched between the transparent substrates. 情報記録面のトラックピッチの規格が異なる光記録媒体を対象に情報の記録または再生を行うときに、前記可変回折素子に印加する電気信号を切り替えて光源が出射する光束を回折させて前記情報記録面のトラックピッチに適したメインビームおよび2つのサブビームにするための電気信号切り替え手段を備えた請求項1から6までのいずれか1項に記載の光ヘッド装置。   When recording or reproducing information on an optical recording medium having different track pitch standards on the information recording surface, the information recording is performed by diffracting the light beam emitted from the light source by switching the electric signal applied to the variable diffraction element. 7. The optical head device according to claim 1, further comprising an electric signal switching means for making a main beam and two sub beams suitable for a surface track pitch.
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